Generalidades de la célula

1. GENERALIDADES DE LA CÉLULA
Y DEL CITOPLASMA
Las células son las unidades estructurales y funcionales básicas de todos los organismos
multicelulares.
Los procesos que normalmente asociamos con las actividades diarias de los organismos, como
protección, ingestión, digestión, absorción de metabolitos, eliminación de desechos, movimiento,
reproducción e incluso la muerte, son reflejos de procesos similares que ocurren dentro de cada una
de los miles de millones de células que forman el cuerpo humano. En gran medida, las células de
los diferentes tipos utilizan mecanismos semejantes para sintetizar proteínas, transformar energía e
incorporar sustancias esenciales en la célula; además, usan las mismas clases de moléculas para
poder contraerse y duplican su material genético de la misma manera.
Las funciones específicas se identifican con estructuras y regiones específicas de la célula.
Algunas células desarrollan una o más de estas funciones con un grado tal de especialización que se
identifican por la función y las estructuras celulares relacionadas con ella. Por ejemplo, aunque
todas las células contienen proteínas filamentosas contráctiles, algunas, como las células
musculares, poseen grandes cantidades de estas proteínas en una organización específica.
Esto les permite realizar su función especializada de contracción tanto en el nivel celular como en el
hístico. La actividad o función especializada de una célula es un reflejo no sólo de la presencia de
una cantidad mayor del componente estructural específico que efectúa la actividad, sino también de
la forma de la célula, su organización con respecto a otras células similares y sus productos. Las
células están divididas en dos compartimentos principales: el citoplasma y el núcleo.
En general, el citoplasma es la parte de la célula que está ubicada fuera del núcleo. El citoplasma
contiene orgánulos (“órganos pequeños”) e inclusiones en un gel acuoso llamado matriz
citoplasmática. La matriz está compuesta por una gran variedad de solutos (incluidos los iones
inorgánicos como Na*, K' y Ca2+) y moléculas orgánicas como los metabolitos intermedios, los
hidratos de carbono, los lípidos, las proteínas y los ácidos ribonucleicos (RNA). La célula controla
la concentración de los solutos en la matriz, lo cual tiene un efecto sobre el ritmo de la actividad
metabólica dentro del compartimento citoplasmático.
El núcleo es el orgánulo más grande de la célula y contiene el genoma junto con las enzimas
necesarias para la duplicación del DNA y su transcripción en RNA. El citoplasma y el núcleo tienen
funciones distintas pero actúan en conjunto para mantener la viabilidad celular. La estructura y la
función del núcleo se describen en el capítulo.
Los orgánulos se clasifican en membranosos (limitados por membrana) y no membranosos.
Los orgánulos comprenden los sistemas membranosos de la célula y los compartimentos limitados
por membrana que realizan las funciones celulares metabólicas, sintéticas, consumidoras de energía
y generadoras de energía, al igual que componentes estructurales no membranosos. Todas las

2. células tienen el mismo conjunto básico de orgánulos intracelulares que pueden clasificarse en dos
grupos:
1) orgánulos membranosos, con membranas plasmáticas que separan el medio interno del orgánulo
del citoplasma circundante y
2) orgánulos no membranosos, que carecen de membrana plasmática.
Las membranas de los orgánulos membranosos adoptan en el citoplasma formas vesiculares,
tubulares o de otro tipo que pueden estar enrolladas (como en el caso del retículo endoplasmático de
superficie lisa [REL]) o replegadas (como en el caso de la membrana mitocondrial interna). Estas
configuraciones de la membrana aumentan mucho la extensión de la superficie sobre la cual ocurren
las reacciones bioquímicas y fisiológicas esenciales. Los espacios encerrados por las membranas de
los orgánulos constituyen los microcompartimientos intracelulares donde se segregan o concentran
sustratos, productos u otras sustancias. Además, cada tipo de orgánulo contiene un conjunto de
proteínas exclusivas; en los orgánulos membranosos estas proteínas se hallan incorporadas en su
membrana o secuestradas en su luz. Por ejemplo, las enzimas de los lisosomas están separadas de la
matriz citoplasmática por una membrana específica resistente a ellas porque su actividad hidrolítica
sería perjudicial para la célula. En los orgánulos no membranosos las proteínas exclusivas suelen
autoensamblarse en los polímeros que forman los elementos estructurales del citoesqueleto.
Además de orgánulos, el citoplasma contiene inclusiones, materiales que no suelen estar rodeados
de membrana biológica.
Comprenden elementos tan diversos como cristales, gránulos de pigmento, lípidos, glucógeno y
productos de desecho almacenados
Los orgánulos membranosos comprenden:
• Membrana plasmática (o celular), una bicapa lipídica que forma el límite de la célula y los límites
de muchos orgánulos intracelulares;
• Retículo endoplásmico de superficie rugosa (RER), una región del retículo endoplásmico
asociada con ribosomas, que es el sitio donde se produce la síntesis proteica y la modificación de las
proteínas neosintedzadas;
• Retículo endoplásmico de superficie lisa (REL), una región del retículo endoplasmático que
interviene en la síntesis de lípidos y esteroides, pero que no está asociada con ribosomas;
• Aparato de Golgi, un orgánulo membranoso compuesto por Múltiples cisternas aplanadas que se
ocupan de modificar, clasificar y envasar proteínas y lípidos para su transpone intracelular o
extracelular;
• Endosomas, compartimentos limitados por membrana que participan en los mecanismos de
endocitosis y cuya función principal es clasificar las proteínas que le son enviadas mediante las
vesículas endocíticas y redirigirlas hacia los diferentes compartimentos celulares que serán sus
destinos finales;

3. • Lisosomas, orgánulos pequeños que contienen enzimas digestivas y se forman a partir de
endosomas mediante la entrega orientada de proteínas de membrana lisosómica exclusivas y
enzimas lisosómicas;
• Vesículas de transporte (incluidas las vesículas pinocíticas, las vesículas endocíticas y las
vesículas con cubierta) que intervienen tanto en la endocitosis como en la exocitosis y varían en
cuanto a forma y material transportado;
• Mitocondrias, orgánulos que proveen la mayor parte de la energía a la célula al producir
adenosina trifosfato (ATP) en el proceso denominado fosforilación oxidativa;
• Peroxisomas, orgánulos pequeños que participan en la producción y la degradación de H20 2 y en
la degradación de los ácidos grasos.
Los que siguen son orgánulos no membranosos:
• microtúbulos, que en conjunto con los microfilamentos (actina) y los filamentos intermedios
forman el citoesqueleto y que se alargan (por adición de dímeros de tubulina) y se acortan (por
extracción de dímeros de tubulina) continuamente, una propiedad conocida como inestabilidad
dinámica;
• Filamentos, que también son parte del citoesqueleto y pueden clasificarse en dos grupos:
microfilamentos (o filamentos de actina), que son cadenas flexibles de moléculas de actina globular,
y filamentos intermedios, que son resistentes y están formados por diversas proteínas (ambos
proveen resistencia a la tracción para soportar tensiones y confieren solidez para hacer frente a las
fuerzas de cizallamiento);
• Centriolos, par de estructuras cilindricas cortas que se ubican en el centro del centro organizador
de microtúbulos (MTOC, por su sigla en inglés) o centrosoma y de los cuales derivan los cuerpos
basales de los cilios; y
• Ribosomas, estructuras compuestas de RNA ribosómico (rRNA) y proteínas ribosómicas
(incluidas las proteínas adheridas a las membranas del RER y las proteínas libres en el citoplasma)
que son indispensables para la síntesis proteica.